私たちの宇宙は、かなりワイルドな場所になる可能性があります。最近の天文学的発見は、地球に似た何十億もの惑星が私たちの銀河系全体に点在していることを示唆しています。 「私たちの最良の推定では、星の 4 つに 1 つが地球と同じ大きさで同じ温度の惑星を持っています。これは非常に高い数値です」と、米国ハーバード大学の天文学教授 David Charbonneau 氏は述べています。
そして現在、多くの科学者は、これらの惑星とその月の少なくとも一部には生命が存在すると考えています。そのうちの 1 人は、NASA のエイムズ研究センターの惑星科学者である Chris McKay 博士で、「2 つの単純な事実」に基づいて、生命が広範囲に存在すると推測できると述べています。
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第一に、窒素、水素、酸素などの生命の化学元素は、地球上の生命の 2 つの重要な化合物である液体の水と有機炭素と同様に、宇宙に広まっています。第二に、生命は地球の歴史の非常に早い段階 (惑星が形成された直後) に存在していたことがわかっています。これは、条件が整えば、生命が簡単かつ迅速に発生することを示唆しています。
「生命の起源が広がれば、複雑な生命が広まるでしょう」とマッケイは言います。つまり、単細胞の微生物だけでなく、それ以上のものを発見できる可能性があるということです。 「見つける最善の方法は、見に行くことです。」
一部の科学者や起業家は、遠くの星にすばやく到達する方法についてすでに考えています。ロシアの技術起業家であるユーリ・ミルナーは、地球から発射された強力なレーザーによって宇宙を推進する宇宙船に小さなチップを取り付けることができるというブレークスルー・スターショット・プロジェクトを思いついた。これがうまくいけば、最も近い星系であるアルファ ケンタウリまでの移動時間が 10 万年からわずか 20 年に短縮されます。初期の設計の最初のテストは今年 5 月に行われました。
一方、NASA の 2 つのミッションは、他の恒星を周回する惑星 (系外惑星) の大気に光を当て、生命を宿す可能性のある惑星を特定するように設定されています。 TESS ミッションは今年データの収集を開始し、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は 2021 年に打ち上げられる予定です。この 2 つのミッションはそれを変えます。
他の世界のビジョン
科学の最も優秀な頭脳の何人かは、私たちが発見すると予想されるものについてすでにブレインストーミングを行っており、その結論は 2 つのカルト ドキュメンタリー エイリアンの自然史 の基礎となっています。 とエイリアン プラネット 、それぞれ1998年と2005年に最初に放映されました。この 2 つの映画は、多くの人々に、他の惑星での生命の類似点と相違点について考えるきっかけを与えました。実際、一部の科学者は現在、宇宙での現在の生活がどのように異なるかだけでなく、他の化学物質でできていたエキゾチックな生活がどのようなものになるかについて科学を解明しようとしています.
これらのショーは、知覚力のある緑色のエイリアンの一般的なフィクションの見方を手放し、進化生物学者、バイオメカニクスの専門家、宇宙生物学者による厳密な思考を適用して、エイリアンの地質学と惑星科学の制限内でもっともらしい生きている世界を設計しました.多くの科学者は、20 年前にこれらのショーのために夢想されたありそうもない生き物が、エイリアンの生命がどのように見え、どのように振る舞うかについて私たちが持っているのと同じくらい良い推測であると考えています。しかし、それ以来無数の発見があり、今ではさらにワイルドな絵を描く新しい洞察も得られています.
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ワシントン大学シアトル校の古生物学者であるピーター・ウォード教授は、「宇宙のどの惑星でも、物理法則と化学法則はここと同じです」と述べています。 「物理学を打ち負かす方法は限られています。」
宇宙空間でさえ、地球に似た惑星では、地球上にあるものと同様の生命の進化につながる同様の物理的制約があるだろうと彼は主張する.前提として、人が効率的に見たり、聞いたり、歩いたり、泳いだり、飛んだりできる方法は非常に多く、この地球上で行われているように、自然淘汰によって非効率的なボディプランが大幅に取り除かれます。
これは、進化の生物学的理解と、他の惑星の状態に関する地質学的および気候的理解に基づいて、そのような生命がどのように見えるかについて、知識に基づいた推測を行うことができることを意味します。この特集記事のためにインタビューを受けた科学者のほとんどは、前述のテレビ番組での知識に基づいた当て推量は的外れではないかもしれないと述べています。
「宇宙には、私たちを驚かせる方法があります」と、米国アリゾナ州立大学の宇宙生物学者、テレサ フィッシャーは言います。 「私たちが見ている可能性のあるさまざまな環境では、非常に異質に感じる可能性があるのではないかと思います。」
彼女は、どんな生命も生態学の広範な原則に従うことが期待されるだろうと言います。たとえば、エネルギーを得る方法が必要であり、捕食者と被食者の出現につながる競争があります.しかし、それを超えて、人生がどのように見えるかは誰にもわかりません。 「私たちが地球上で見ているものと特に似ていなければならない理由はありません。」
見知らぬもの
したがって、エイリアンの生命が地球の生命のように見えるとは言えません。地球上でさえ、生命はさまざまな時期にさまざまな場所で根本的に異なる、時には独特の生命体を生み出します。
恐竜が絶滅したとき、その後に現れたものは同じではありませんでした。また、ニュージーランドの動植物は、キウイ鳥が生息し、陸生哺乳類がほとんどいないため、ゾウやキリンがいるセレンゲティやキツネザルがいるマダガスカルとは大きく異なります。
ペンシルバニア大学の古生物学者であるローレン・サラン博士は、地球上のユニークな生命体については、タツノオトシゴに他なりません。この動物は他の魚と基本的な構成要素を共有していますが、独特の形をしており、その形に到達するには非常にありそうもない進化経路が必要でした。 「今でも遠い過去でも、一度だけ奇妙なことが起こります」とサランは言います。
地球のようなエイリアンの惑星では、事態はさらに奇妙になる可能性があります.ハワイ大学の天文学者であるケーシー・ブリンクマンは、現在の取り組みが「私たちが知っているような生命」を見つけることに焦点を当てていることを考えると、それらを生命として認識することさえできない可能性があると述べています。奇妙なもの。」
サランは同意します。どんな生命体もエネルギーを得る必要がありますが、その方法を予測するのは難しいと彼女は言います。 「彼らは同様の生態学的役割を果たしているでしょうが、多くの研究なしにそれらを認識するかどうかは疑問です.」
まず、天文学者は、酸素など、地球から知られている生命の兆候に焦点を当てています。彼らはまた、液体の水が存在する可能性のある、地球に似た岩石惑星の発見にも力を入れています。 「私たちは、私たちが知っている生命を探すことから始めなければなりません」とシャルボノーは言います。
「地球上の生命とは非常に異なる生命が存在する可能性がありますが、その化学をよく知らず、理解していないため、データではそれを認識できません」と彼は付け加えます。
重力が生物学と出会う時
他の惑星や月には、化学を超えて、そこでの生命の進化に影響を与える可能性のあるさまざまな条件がたくさんあります。たとえば、重力を考えてみましょう。より大きく、より密度の高い惑星では、重力がより高くなります。つまり、生命はより短く、より丈夫になり、おそらく構造を支えるために複数の手足を持つように進化します。逆に、重力が弱くて軽い惑星では、生命はより簡単に跳ねたり、飛んだり、滑空したりでき、より軽くて背の高い体に進化する可能性が高くなります。
大気の密度と化学組成は、生命が空にどれだけ簡単に移動できるかに影響します。より密度の高い空気は、より多くの生命体が空を「泳ぐ」ことができる海のように扱うことを可能にし、酸素が豊富な空気は燃料になります。よりエネルギッシュな生き物
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季節も大きく異なる可能性があります。多くの惑星の公転周期は、地球の 365.25 日よりもはるかに短く、季節の変化が数か月ではなく数週間または数日に短縮されます。一部の惑星はより楕円形の軌道を持っているため、季節がはるかに極端になり、灼熱の短い夏に続いて長く凍りつく冬が続きます。
惑星が周回する星の種類と数、およびそれらを周回する距離は、太陽エネルギーと放射の量、および光合成が可能かどうか、または生命が化学合成に依存する必要があるかどうかにも影響します。太陽光ではなく無機化学物質が関与する反応から.
恒星の大部分は赤色矮星であり、太陽よりもエネルギーが低く、耐久性が高いため、生命が進化するためのより長い期間を提供する可能性があるとCharbonneauは言います.しかし、そのような星は、進化の早い段階で、生命や惑星の大気に有害な、あるいは消滅させる可能性のある大量の放射線を放出します。 エイリアンの惑星 太陽フレアが発生したときに身を守るために折りたたむことができる植物のような生き物や、放射線のバーストがオンになっていることを早期に警告するために頭の上に第三の目を持った恐竜のような動物など、そのような星の周りの生命を想像しました。
地球に近づくと、多くの科学者は、エンケラドゥスやエウロパなどの土星と木星の氷の月で、私たちが生きているうちに宇宙で生命を見つけることを望んでいます。米国SETI研究所の上級天文学者であるセス・ショスタク博士は、次のように述べています。 「おそらくエンケラドゥスやエウロパ、あるいは火星の砂の下から噴出する微生物の生命体でしょう。私たち自身の太陽系には、このようなものを見つけることができる場所がすべてあります。」
NASA は 2023 年から 24 年の打ち上げに向けてエウロパへのミッションを準備しており、エンケラドスに到達してそこで生命の兆候を研究するという民間の試みを支援しています。一方、欧州宇宙機関は、2022 年に木星とその衛星ガニメデ、カリスト、エウロパへのミッションを開始することを望んでいます。
これらの月には、氷の地殻の奥深くに液体の水の海があるという初期の証拠があります。これは、特に海底の熱水噴出孔周辺の極端な環境で異常な生命のオアシスが見られることを考えると、そこに生命が存在する可能性があるという希望をもたらしました.
確かに、エイリアンの自然史 生態系全体は、エウロパの深海の熱通気孔の周りに基づいている可能性があり、海底の上に高く上昇する通気孔からの熱と栄養素によって動力を与えられたバクテリアの背の高い塔と、それらの塔から栄養分を吸う縄張りの魚のような草食動物である可能性があることを示唆しました。そして今度は流線型のサメのような動物に捕食されます.
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原則として、このビジョンは可能かもしれないと、天文学の教授であり、宇宙に生命が豊富に存在するかどうかを明らかにすることを目的とした学際的な研究を支援するセンターである米国ハーバード生命イニシアチブのディレクターであるディミタール・サセロフは言います。しかし彼は、暗い海では利用できるエネルギーが少ないため、複雑な生命体ははるかに小さいと予想されると付け加えています.
「今日の地球と最近の地球の複雑な生命の歴史から何でも取り入れて、それを縮小する必要があります」と彼は言います。 「まったく同じ動作と同じレベルの複雑さを 100 分の 1 に小さくすることはできますか?絶対。体長わずか5cmのサメのどこが悪いの？何もありません。」
ただし、これらの衛星での生活が複雑になると誰もが考えているわけではありません。 「太陽系に生物がいるとすれば、それはおそらく微生物です」と、NASA のエイムズ研究センターの科学者である Yael Kisel 博士は言います。そして科学者たちは、宇宙全体のほとんどの生命は微生物である可能性が高いことに同意しています。特に、地球上の生命の歴史の大部分が微生物であったことを考えると. 「典型的なエイリアンはどのように見えますか？顕微鏡で見ると、少しぼんやりしたものになるでしょう」と Shostak は言います。
だからと言って、複雑な、おそらく感覚的な生命さえも存在しないと言っているわけではありません。しかし、知的生命体は私たちのようには見えないかもしれません。ここ地球上でさえ、動物園に行くと、そこにいるほとんどの動物はあなたと非常に関連性がありますが、あなたとはあまり似ていません.しかし、Shostak が冗談を言っているように、「もし三葉虫に『宇宙人はどんな姿になると思う？
実際、高度に高度で知的な生命体が存在するとすれば、それは機械ベースである可能性があります。 「宇宙の知性の大部分は、おそらくソフトでぐにゃぐにゃした生物学ではありません」とショスタクは言います。 「宇宙の本当に賢いスタッフの大半は、機械になるでしょう。」 エイリアンの自然史で紹介されている、人工知能を備えた高度に自律的なマシン ライフのこのビジョン 、それが宇宙を旅し、惑星を分析し、これまでの生物学的生命体よりもはるかに速く局所的な条件に適応することを想像してみてください.
いずれにせよ、生命はおそらくそこにあると多くの科学者は信じています。 「統計的には、ほぼ確実です」とフィッシャーは言います。これは捜索を続けなければならないことを意味します、と Brinkman は言います。
「私たちは挑戦し続けなければなりません。なぜなら、それが発見されるとしたら、それは人類がこれまでに行った中で最も重要な発見になるからです。」
Jodrell Bank Center for Astrophysics のディレクターである Mike Garret のポッドキャストで、地球外生命の探索について聞いてください。
エイリアンはどのように見えるか
科学者たちは、他の惑星や月の生物がどのように見えるかについて、それらの惑星について私たちが知っていることと、進化と生体力学の原理に基づいて、長い間推測してきました.ここに、彼らが想像した奇妙な生物がいくつかあります…
歩く植物
他の惑星では、植物と動物の境界があいまいになる可能性があり、心臓が鼓動している木や、光と水をめぐってより良い位置に移動するための足がある木があるかもしれません.また、ほとんどの時間を静止して光合成し、脅かされた場合にのみ逃げる動物を飼うこともできます.または、地面に大きく広がって土から直接養分を得て、背中の光合成植物の助けを借りて余分なエネルギーを得る巨大な恐竜のような生き物.
メガクリーチャー
協力は、いくつかの魅力的な生き物につながる可能性があります。たとえば、単一のゼリーのような巨大生物として機能するアメーバの海、何千もの貪欲なエビのような肉食動物が単一の生物を形成し、あらゆるものをむさぼり食います。キャノピーの上部にある広いピッチャーに水をまきます。地球上にも同様の実体が存在します。たとえば、世界最大の生物はユタ州にある 43 ヘクタールのポプラの木の森で、約 47,000 の遺伝的に同一の茎と 1 つの巨大な根系で構成されています。
究極の持久力
筋肉に酸素を供給することは、動物の持久力の重要な決定要因です。ここ地球では、タコのような頭足類は血液中の銅ベースの分子を使用して酸素を往復させているため、鉄ベースのヘモグロビンを使用する哺乳類や鳥よりも動きが鈍くなっています。科学者たちは、動物を健康にする他のタイプの酸素輸送について推測しています。より多くの酸素を含む大気では、休むために止まることなく飛ぶことができる生物が見られるかもしれません.
小さくて見えない世界
土星や木星の衛星のように、太陽の光があまり当たらない寒い惑星や衛星では、生命は化学合成を行わなければならず、エネルギー供給がより制限されます。これは、同様に複雑な生命につながる可能性がありますが、規模ははるかに小さく、地球の生命のミニチュア バージョンです。また、エンケラドゥスの海の深さなど、光のない世界では、目を進化させる必要はほとんどないかもしれません:他の手段を使って環境を感知する生き物の全世界が存在するかもしれません.
- これは BBC Science Focus の 2019 年 8 月号からの抜粋です – 購読はこちら .
